我国科学家设计“希格斯工厂” 能量超LHC数倍
中国科学家日前完成了环形正负电子对撞机(CEPC)的初步概念设计,就此,中国科学院高能物理研究所所长王贻芳接受了中国日报的专访。 王贻芳透露,目前初步概念设计已经完成,并组织了国际评审,最终的概念设计方案有望在2016年年底完成。 2012年7月,欧洲核子中心(CERN)宣布其在大型强子对撞机(LHC)上的试验捕捉到了被称为“上帝粒子”的希格斯粒子。该粒子是由英国物理学家希格斯提出的,被认为是基本粒子获得质量的根源,足以解开宇宙大爆炸以及星体构成等一系列谜团。这一重大发现立刻引起了全世界的轰动。 尽管LHC对探索希格斯粒子的未解之谜提供了一些重要的回答,但是,这座坐落在瑞士和法国边境、深埋在地下100米的、长达27公里的环形加速器却不能产生出足够数量的希格斯粒子,以进一步探究粒子的结构和特性等更深层次的问题。要探索这些问题的答案,仍需依赖更强大的科学装置。而预研中的环形正负电子对撞机(CEPC),其设计周长为50-100公里,足以产生以百万计的希格斯粒子。 “我们选择了和LHC完全不同的技术路线。LHC是强子对撞机,它在产生希格斯粒子的同时,还会产生很多种其他的粒子。而CEPC是将正负电子进行对撞,仅仅产生大量的希格斯粒子,精确度大大地提高,”王贻芳说。 然而,建成一个可以制造百万个希格斯粒子的“希格斯”工厂仅仅是这个雄心勃勃的计划的第一步。根据初步设计方案,CEPC建成后,第二阶段将会升级为名为SPPC的质子对撞机,而SPPC将是对LHC的一个全面升级版本。 2013年初,在宣布发现希格斯粒子不久后,CERN就将LHC停机升级,直到今年6月才重新启动。升级后的LHC的能量级别几乎比原来翻了一番,达到了13TeV。但是,王贻芳指出,LHC的升级改造已经达到了极限,不可能在现有设备的基础上大幅提升其能量级别了。而按照中国的初步概念设计,SPPC的能量级别将达到100TeV,是升级后的LHC的7-8倍。 |